張麗英
摘要:由于不良地基的種類較為繁多,在進行處理前,應當對地質情況進行全面分析,準確確定出不良地基的類型,然后采取有針對性的方法進行處理,處理完畢后,應當進行質量驗收,并進行存檔。只有采用最為合理的處理方法,才能使不良地基獲得有效加固,從而確保水利水電工程的整體建設質量。
關鍵詞: 工程建設 不良地基 基礎處理 方法
中圖分類號: TU4 文獻標識碼:A
一、不良地基的常見類型及其對水利水電建設工程的影響
(一)不良地基的常見類型
在水利水電工程建設過程中,不可避免的會遇到一些不良地質條件的區(qū)域,在此類區(qū)域中的地基基本都屬于不良地基,大體上可將常見的不良地基分為以下幾種類型:
1.透水性極強的地基基礎。這種不良地基基礎主要是由砂、礫石和卵石等物質組成,其透水性較強,并且還容易產(chǎn)生管涌和潛滲,通常會直接對建筑物的穩(wěn)定性造成影響。
2.膨脹土地基基礎。這種不良地基是由帶有膨脹性的親水粘性土構成,它在外界環(huán)境溫濕度變化時會產(chǎn)生出非常強烈的脹縮變形,若是處理不當,會使其上的建筑物受到嚴重破壞。
3.軟弱夾層地基基礎。這種不良地基又可分為高傾角和緩傾角兩種類型,其中高傾角軟弱帶地基的傾角通常大于30度,緩傾角軟弱帶地基的傾角則小于30度,由于兩者的傾角不同,所以對建筑物的影響也各不相同。
4.淤泥質軟弱土地基基礎。這種不良地基主要是由淤泥土、腐泥土、泥炭土以及含水量較高、抗剪強度低、承載能力弱、壓縮性較大的土質組成。由于地基本身的土質相對較軟,從而非常容易形成高壓縮變形、滑移或是擠出等情況,由此會使其上的建筑失穩(wěn),若是土壩壩基,則會因為排水困難而造成長期不穩(wěn)定的情況。
5.可液化土地基基礎。這種不良地基是由少粘性或是無粘性的土層或是砂層所構成的,當土體受到靜力或是振動力的作用時,由于孔隙水壓力突然升高,從而造成土層的抗剪強度喪失形成液化,當?shù)鼗灰夯螅镜某休d力也會隨之喪失,最終便會引起地陷和滑移失穩(wěn)的情況。
6.深覆蓋層地基基礎。這種不良地基具體是由厚度相對較大的泥石堆積層、碎石、洪積層、砂、卵石等組成,由于地基較為松散,并且空隙率較好,所以非常容易產(chǎn)生變形和滲漏,同時這種地基中有時還會夾雜軟弱土層,抗滑穩(wěn)定性非常差。
(二)不良地基對水利水電工程的影響分析
不良地基基礎對水利水電工程的影響主要體現(xiàn)在以下幾個方面上:其一,地質地質條件差,抗滑穩(wěn)定性小于設計規(guī)定值。導致此類問題的原因是混凝土與巖石以及其它對抗滑穩(wěn)定影響的結構面抗壓強度相對角度,無法滿足上部結構的穩(wěn)定性要求,地基基礎也可能形成整體或是局部的剪切破壞,從而對其上的建筑物造成影響;其二,地基基礎沉陷量過大或是不均勻。此類問題的產(chǎn)生原因是巖層本身承載力無法滿足建筑物的要求,或是地基基礎層的強度不均勻,當受到來自于外界荷載的作用時,不均勻沉陷值便會超出實際允許值的范圍,如地基為膨脹土或是淤泥質土時,便會造成建筑物變形破壞;其三,地基基礎滲漏量超出允許值,引起此類問題的原因是基層中存在孔隙率較大取得礫石、卵石以及較強的頭誰帶,這樣便會造成水庫漏失超過限制,從而使基礎受到破壞。
二、水利水電工程建設中不良地基基礎的有效處理方法
水利水電工程建設過程中,不良地基的處理非常重要,其直接關系到上部建筑結構的安全性和穩(wěn)定性。為此,必須針對不同類型的不良地基采取相應的處理方法。
(一)強透水層地基的處理方法
對于水利工程中的大壩而言,其屬于整個工程的重點,一旦地基基礎不穩(wěn),很容易引起大壩損壞。為此,在大壩建設時,必須做好地基處理。通常情況下,礫石和剛性壩基砂以及卵石屬于強透水層,對于這種不良地基,可以采取開挖的方式進行清除,但是因為土壩壩基中砂、卵石和礫石具有較強的透水性,為此,還應采取相應的防滲處理,具體方法如下:其一,利用帷幕后排水減壓的方式施工反濾層,并在鋪蓋壩前,使用標號混凝土或是粘土使其滲漏半徑延長;其二,以水泥為基料修筑防滲墻,并采用高壓噴射灌漿的方法進行施工;其三,對粘土或是水泥進行帷幕灌漿,以此來達到防滲的目的;其四,修筑截水墻,修筑前應當先將透水層的砂、卵石和礫石等一并挖除,然后采用混凝土或是活性粘土進行回填。
(二)淤泥質土地基的處理方法
在實際工程建設中,土壩壩基淤泥質土的存在會增大排水難度,從而導致壩基長期處于不穩(wěn)定的狀態(tài),所以必須對于進行處理。比較常用的處理方法有以下幾種:開挖清除;置換砂層;挖砂井排水;拋石擠壓淤泥;控制荷載增加速率,使之達到緩慢排水固結的效果;基礎設計時預留出足夠的沉陷量;采取相應的措施擴大建筑物的基礎面積,如采用樁基礎;使用板樁墻進行封閉處理或是在基礎底部側向填筑礫石和砂增大抗滑性。
(三)軟弱夾層地基的處理方法
對于此類不良地基的處理,可分為兩種方法,一種是對高傾角軟弱帶的處理,另一種是對緩傾角軟弱帶的處理。前者可將軟弱帶全部挖出,然后使用混凝土進行回填,使之形成混凝土塞,開挖深度應控制在軟弱帶的1-1.5倍左右為宜。如果軟弱帶的土體相對比較松軟并且寬度較大時,應當采用混凝土梁,這樣可以使上部荷載傳至地基兩側的巖體當中,有利于提高基礎的穩(wěn)定性;后者可采用高壓噴射設備將軟弱物質全部清除,然后采用水泥漿或是砂漿進行灌注,也可沿著軟弱帶方向設置鋼筋混凝土抗剪鍵或是穿過軟弱帶設置抗剪樁。
(四)深覆蓋層地基的處理方法
對于此類不良地基可采用以下方法進行處理:其一,采用強夯法或是震動碾壓夯實法將土體覆蓋層夯實,借此來增強土體的整體穩(wěn)定性;其二,對地基進行固結灌漿或是帷幕灌漿;其三,可在覆蓋層上鋪設防滲復合土工膜,這樣既可以起到防身效果,又能達到加固的目的。
(五)可液化土地基的處理方法
對于此類不良地基的常用處理方法如下:其一,可先將液化土全部挖除,然后填入強度較高、抗?jié)B性較好的材料,然后進行振動擠密或是分層壓實,以此來提高土體的穩(wěn)定性;其二,在可液化土的周圍用混凝土修筑圍墻進行封閉處理,借此來避免土體液化后向四周流動擴散;其三,穿過土層設置灰土樁,也可設置砂井。
(六)膨脹土地基的處理方法
由于膨脹土會隨著外界氣候條件的變化而變化,所以在對此類不良地基進行處理時,應當及時回填,以此來減少冰凍、暴曬以及積水等情況對地基基礎穩(wěn)定性的影響,這有助于提高土層的穩(wěn)定性。若是采用回填法進行處理后,效果并不理想時,則可采用樁基礎,并使混凝土穿過膨脹土層,這樣便可以達到地基加固的目的。
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